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BIORREFINERÍAS La evolución lógica de las tecnologías de primera y segunda generación desemboca en la construcción de biorrefinerías, en las que se han de integrar los procesos e instalaciones tendentes al aprovechamiento y conversión de la biomasa. Este concepto de instalación industrial integrada permitiría valorizar de manera diferenciada los diversos componentes presentes en la biomasa y así obtener un conjunto amplio de productos: biocarburantes, electricidad, componentes químicos. Con esta visión multiproducto una biorrefinería puede además reducir los costes de producción al aprovechar no sólo las economías de escala sino también las sinergias y economías de gama. De igual modo que en el modelo de industria de refino del petróleo se aborda el procesamiento integral del crudo para obtener gasolina y otros derivados, en las biorrefinerías se procesan distintas formas de biomasa, se combinan distintos procesos de conversión y se obtienen de forma eficiente biocombustibles y otros coproductos físicos y químicos de alto valor. El objetivo, por tanto, es lograr una coproducción integrada cuyos beneficios se extiendan a todos los productos generados, con el fin de reducir costes tanto en los productos primarios como en los coproductos, logrando economías de escala en procesos y maximizando el valor de materias primas de diferentes tipos. La biorrefinería, a través de la elección del output mix, trata de maximizar el rendimiento y cubrir todos los mercados que resulten atractivos, desde el punto de vista económico. En el Gráfico 3.2 aparece un esquema simplificado de los distintos componentes que se integran en una biorrefinería. En ella, tanto la biomasa residual como la procedente de cultivos energéticos, se transforma no sólo en bioenergía en sus diversas manifestaciones (calor, electricidad) y en biocarburantes para el transporte, sino también en materiales que son equivalentes a los derivados de los hidrocarburos sólidos. De igual forma que ocurre con los biocombustibles de segunda generación con los que se relaciona estrechamente, no es posible concretar qué productos incorporarán las modernas biorrefinerías; en todo caso se espera que una refinería sea una planta industrial compleja y de tamaño considerable y no una mera yuxtaposición de plantas próximas, con demandas de infraestructura nada desdeñables. 138 EXPECTATIVAS DEL SECTOR DE LA BIOENERGÍA EN CASTILLA Y LEÓN
Gráfico 3.2 Esquema de una biorrefinería Biomasa herbácea Biomasa leñosa Cultivos energéticos Biomasa residual Fuente: UNIDO (2008). Pirolisis rápida Torrefacción Pretratamiento de la biomasa / Separación de aceites y azúcares Bioetanol obtenido por esterificación P A P I L L A HIDRÓGENO A PARTIR DE BIOMASA Producción de syngas Depuración de gas alquitranes Síntesis Plásticos Productos químicos Biodiésel Dimetil éter (DME) Metanol Electricidad El hidrógeno es un elemento que se encuentra en forma abundante en la naturaleza, aunque siempre formando parte de compuestos químicos con otros elementos. Actualmente más del 95% de la producción mundial de hidrógeno se obtiene a partir de fuentes fósiles, a través de métodos de transformación de gas natural (metano), carbón, y gases líquidos de petróleo. El hidrógeno producido de esta forma resulta más caro incluso que la gasolina para la misma cantidad de energía producida. En la búsqueda de reducir los costes de producción del hidrógeno se han venido investigando nuevas tecnologías de producción entre las cuales se encuentran la electrólisis del agua usando energía eólica o solar, la gasificación del carbón, la ruptura termoquímica del agua usando energía nuclear o solar o la conversión de biomasa con captura de CO2. Las técnicas de producción de hidrógeno a partir de biomasa son aún muy ineficientes, lo que hace que su utilización sea por el momento económicamente inviable. En los últimos años se han explorado algunas tecnologías o bioprocesos, incluyendo la pirólisis a altas temperaturas combinada con procesos de reforma catalítica y la fotocatalización directa con biosíntesis. Sin embargo, estas líneas de investigación se han encontrado con dificultades en cuanto a la baja eficiencia de los catalizadores y la escasa productividad. Adicionalmente a los problemas derivados de las tecnologías para su procesamiento, no existe una red de infraestructuras para el transporte y distribución de hidrógeno, que además resulta ser peligroso BIOENERGÍA: TECNOLOGÍAS Y GENERACIONES 139
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ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1.1 O
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